RFC 5794 - A Description of the ARIA Encryption Algorithm 日本語訳

原文URL : https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc5794
タイトル : RFC 5794 - ARIA暗号化アルゴリズムの説明
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[要約] この文書は、韓国の国家標準ブロック暗号アルゴリズムである「ARIA」の技術仕様を詳細に解説した情報提供文書です。ARIAの内部構造（置換・攪拌ネットワーク）、ラウンド関数、および鍵スケジュールを詳細に記述しており、国際的なプロトコルやソフトウェアにおいてARIA暗号を正しく実装・統合するための公式な参照資料を提供します。

Independent Submission                                            J. Lee
Request for Comments: 5794                                        J. Lee
Category: Informational                                           J. Kim
ISSN: 2070-1721                                                  D. Kwon
                                                                  C. Kim
                                                                    NSRI
                                                              March 2010

A Description of the ARIA Encryption Algorithm

ARIA暗号化アルゴリズムの説明

Abstract

概要

This document describes the ARIA encryption algorithm. ARIA is a 128-bit block cipher with 128-, 192-, and 256-bit keys. The algorithm consists of a key scheduling part and data randomizing part.

このドキュメントでは、ARIA暗号化アルゴリズムについて説明します。Ariaは、128ビットのブロック暗号で、128、192、および256ビットキーを備えています。アルゴリズムは、キースケジューリングパーツとデータランダム化パーツで構成されています。

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著作権表示

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1. Introduction

1. はじめに

1.1. ARIA Overview

1.1. Ariaの概要

ARIA is a general-purpose block cipher algorithm developed by Korean cryptographers in 2003. It is an iterated block cipher with 128-, 192-, and 256-bit keys and encrypts 128-bit blocks in 12, 14, and 16 rounds, depending on the key size. It is secure and suitable for most software and hardware implementations on 32-bit and 8-bit processors. It was established as a Korean standard block cipher algorithm in 2004 [ARIAKS] and has been widely used in Korea, especially for government-to-public services. It was included in PKCS #11 in 2007 [ARIAPKCS].

Ariaは、2003年に韓国の暗号化師によって開発された汎用ブロック暗号アルゴリズムです。128、192、および256ビットキーを備えた反復ブロック暗号で、12、14、および16ラウンドで128ビットブロックを暗号化します。キーサイズで。安全で、32ビットおよび8ビットのプロセッサでのほとんどのソフトウェアおよびハードウェアの実装に適しています。2004年に韓国の標準ブロック暗号アルゴリズムとして設立され[アリアクス]、特に政府から公共のサービスのために韓国で広く使用されています。2007年にPKCS＃11に含まれていました[ariapkcs]。

2. Algorithm Description

2. アルゴリズムの説明

The algorithm consists of a key scheduling part and data randomizing part.

アルゴリズムは、キースケジューリングパーツとデータランダム化パーツで構成されています。

2.1. Notations

2.1. 表記

The following notations are used in this document to describe the algorithm.

このドキュメントでは、アルゴリズムを説明するために次の表記が使用されています。

      ^   bitwise XOR operation
      <<< left circular rotation
      >>> right circular rotation
      ||  concatenation of bit strings
      0x  hexadecimal representation

2.2. Key Scheduling Part

2.2. キースケジューリングパーツ

Let K denote a master key of 128, 192, or 256 bits. Given the master key K, we first define 128-bit values KL and KR as follows.

Kが128、192、または256ビットのマスターキーを示します。マスターキーKを考えると、最初に128ビット値KLとKRを次のように定義します。

KL || KR = K || 0 ... 0,

Kl ||Kr = k ||0 ... 0、

where the number of zeros is 128, 64, or 0, depending on the size of K. That is, KL is set to the leftmost 128 bits of K and KR is set to the remaining bits of K (if any), right-padded with zeros to a 128-bit value. Then, we define four 128-bit values (W0, W1, W2, and W3) as the intermediate round values appearing in the encryption of KL || KR by a 3-round, 256-bit Feistel cipher.

ゼロの数はkのサイズに応じて128、64、または0です。つまり、klは左端の128ビットに設定され、krはkの残りのビット（存在する場合）に設定されます。ゼロを128ビット値にパッドでパッドします。次に、4つの128ビット値（W0、W1、W2、およびW3）を、KLの暗号化に表示される中間の丸い値として定義します||3ラウンド、256ビットのファイストル暗号によるKR。

W0 = KL, W1 = FO(W0, CK1) ^ KR, W2 = FE(W1, CK2) ^ W0, W3 = FO(W2, CK3) ^ W1.

w0 = kl、w1 = fo（w0、ck1） ^ kr、w2 = fe（w1、ck2） ^ w0、w3 = fo（w2、ck3） ^ w1。

Here, FO and FE, respectively called odd and even round functions, are defined in Section 2.4.1. CK1, CK2, and CK3 are 128-bit constants, taking one of the following values.

ここでは、FOとFEは、それぞれODD関数とラウンド関数と呼ばれ、セクション2.4.1で定義されています。CK1、CK2、およびCK3は128ビット定数であり、次の値のいずれかを取得しています。

   C1 =  0x517cc1b727220a94fe13abe8fa9a6ee0
   C2 =  0x6db14acc9e21c820ff28b1d5ef5de2b0
   C3 =  0xdb92371d2126e9700324977504e8c90e

These values are obtained from the first 128*3 bits of the fractional part of 1/PI, where PI is the circle ratio. Now the constants CK1, CK2, and CK3 are defined by the following table.

これらの値は、1/piの分数部分の最初の128*3ビットから取得されます。ここで、PIは円比です。これで、定数CK1、CK2、およびCK3は次の表で定義されています。

Key size CK1 CK2 CK3 128 C1 C2 C3 192 C2 C3 C1 256 C3 C1 C2

キーサイズCK1 CK2 CK3 128 C1 C2 C3 192 C2 C3 C1 256 C3 C1 C2

For example, if the key size is 192 bits, CK1 = C2, CK2 = C3, and CK3 = C1.

たとえば、キーサイズが192ビットの場合、CK1 = C2、CK2 = C3、およびCK3 = C1。

Once W0, W1, W2, and W3 are determined, we compute encryption round keys ek1, ..., ek17 as follows.

W0、W1、W2、およびW3が決定されると、次のように暗号化ラウンドキーEK1、...、EK17を計算します。

   ek1  = W0 ^(W1 >>> 19),
   ek2  = W1 ^(W2 >>> 19),
   ek3  = W2 ^(W3 >>> 19),
   ek4  = (W0 >>> 19) ^ W3,
   ek5  = W0 ^ (W1 >>> 31),
   ek6  = W1 ^ (W2 >>> 31),
   ek7  = W2 ^ (W3 >>> 31),
   ek8  = (W0 >>> 31) ^ W3,
   ek9  = W0 ^ (W1 <<< 61),
   ek10 = W1 ^ (W2 <<< 61),
   ek11 = W2 ^ (W3 <<< 61),
   ek12 = (W0 <<< 61) ^ W3,
   ek13 = W0 ^ (W1 <<< 31),
   ek14 = W1 ^ (W2 <<< 31),
   ek15 = W2 ^ (W3 <<< 31),
   ek16 = (W0 <<< 31) ^ W3,
   ek17 = W0 ^ (W1 <<< 19).

The number of rounds depends on the size of the master key as follows.

ラウンドの数は、次のようにマスターキーのサイズに依存します。

        Key size     Number of Rounds
         128              12
         192              14
         256              16

Due to an extra key addition layer in the last round, 12-, 14-, and 16-round algorithms require 13, 15, and 17 round keys, respectively.

最後のラウンドの追加キー追加層のため、12、14、および16ラウンドのアルゴリズムにはそれぞれ13、15、および17のラウンドキーが必要です。

Decryption round keys are derived from the encryption round keys.

復号化ラウンドキーは、暗号化ラウンドキーから派生します。

dk1 = ek{n+1}, dk2 = A(ek{n}), dk3 = A(ek{n-1}), ..., dk{n}= A(ek2), dk{n+1}= ek1.

dk1 = ek {n 1}、dk2 = a（ek {n-1}）、dk3 = a（ek {n-1}）、...、dk {n} = a（ek2）、dk {n 1} =EK1。

Here, A and n denote the diffusion layer of ARIA and the number of rounds, respectively. The diffusion layer A is defined in Section 2.4.3.

ここで、AとNは、それぞれARIAの拡散層とラウンド数を示します。拡散層Aは、セクション2.4.3で定義されています。

2.3. Data Randomizing Part

2.3. データのランダム化パーツ

The data randomizing part of the ARIA algorithm consists of the encryption and decryption processes. The encryption and decryption processes use functions FO, FE, A, SL1, and SL2. These functions are defined in Section 2.4.

ARIAアルゴリズムの部分をランダム化するデータは、暗号化と復号化プロセスで構成されています。暗号化と復号化プロセスは、FO、FE、A、SL1、およびSL2の関数を使用します。これらの関数は、セクション2.4で定義されています。

2.3.1. Encryption Process

2.3.1. 暗号化プロセス

2.3.1.1. Encryption for 128-Bit Keys

2.3.1.1. 128ビットキーの暗号化

Let P be a 128-bit plaintext and K be a 128-bit master key. Let ek1, ..., ek13 be the encryption round keys defined by K. Then the ciphertext C is computed by the following algorithm.

Pを128ビットのプレーンテキストとし、kを128ビットマスターキーとします。EK1、...、EK13をKで定義された暗号化ラウンドキーとします。次に、Ciphertext Cが次のアルゴリズムによって計算されます。

   P1  = FO(P  , ek1 );              // Round 1
   P2  = FE(P1 , ek2 );              // Round 2
   P3  = FO(P2 , ek3 );              // Round 3
   P4  = FE(P3 , ek4 );              // Round 4
   P5  = FO(P4 , ek5 );              // Round 5
   P6  = FE(P5 , ek6 );              // Round 6
   P7  = FO(P6 , ek7 );              // Round 7
   P8  = FE(P7 , ek8 );              // Round 8
   P9  = FO(P8 , ek9 );              // Round 9
   P10 = FE(P9 , ek10);              // Round 10
   P11 = FO(P10, ek11);              // Round 11
   C   = SL2(P11 ^ ek12) ^ ek13;     // Round 12

2.3.1.2. Encryption for 192-Bit Keys

2.3.1.2. 192ビットキーの暗号化

Let P be a 128-bit plaintext and K be a 192-bit master key. Let ek1, ..., ek15 be the encryption round keys defined by K. Then the ciphertext C is computed by the following algorithm.

Pを128ビットのプレーンテキストとし、kを192ビットマスターキーとします。EK1、...、EK15をKで定義された暗号化ラウンドキーとします。次に、Ciphertext Cが次のアルゴリズムによって計算されます。

   P1  = FO(P  , ek1 );              // Round 1
   P2  = FE(P1 , ek2 );              // Round 2
   P3  = FO(P2 , ek3 );              // Round 3
   P4  = FE(P3 , ek4 );              // Round 4
   P5  = FO(P4 , ek5 );              // Round 5
   P6  = FE(P5 , ek6 );              // Round 6
   P7  = FO(P6 , ek7 );              // Round 7
   P8  = FE(P7 , ek8 );              // Round 8
   P9  = FO(P8 , ek9 );              // Round 9
   P10 = FE(P9 , ek10);              // Round 10
   P11 = FO(P10, ek11);              // Round 11
   P12 = FE(P11, ek12);              // Round 12
   P13 = FO(P12, ek13);              // Round 13
   C   = SL2(P13 ^ ek14) ^ ek15;     // Round 14

2.3.1.3. Encryption for 256-Bit Keys

2.3.1.3. 256ビットキーの暗号化

Let P be a 128-bit plaintext and K be a 256-bit master key. Let ek1, ..., ek17 be the encryption round keys defined by K. Then the ciphertext C is computed by the following algorithm.

Pを128ビットのプレーンテキストとし、Kを256ビットマスターキーとします。EK1、...、EK17をKで定義された暗号化ラウンドキーとします。次に、Ciphertext Cが次のアルゴリズムによって計算されます。

   P1 = FO(P  , ek1 );              // Round 1
   P2 = FE(P1 , ek2 );              // Round 2
   P3 = FO(P2 , ek3 );              // Round 3
   P4 = FE(P3 , ek4 );              // Round 4
   P5 = FO(P4 , ek5 );              // Round 5
   P6 = FE(P5 , ek6 );              // Round 6
   P7 = FO(P6 , ek7 );              // Round 7
   P8 = FE(P7 , ek8 );              // Round 8
   P9 = FO(P8 , ek9 );              // Round 9
   P10= FE(P9 , ek10);              // Round 10
   P11= FO(P10, ek11);              // Round 11
   P12= FE(P11, ek12);              // Round 12
   P13= FO(P12, ek13);              // Round 13
   P14= FE(P13, ek14);              // Round 14
   P15= FO(P14, ek15);              // Round 15
   C  = SL2(P15 ^ ek16) ^ ek17;     // Round 16

2.3.2. Decryption Process

2.3.2. 復号化プロセス

The decryption process of ARIA is the same as the encryption process except that encryption round keys are replaced by decryption round keys. For example, encryption round keys ek1, ..., ek13 of the 12-round ARIA algorithm are replaced by decryption round keys dk1, ..., dk13, respectively.

ARIAの復号化プロセスは、暗号化ラウンドキーが復号化ラウンドキーに置き換えられることを除いて、暗号化プロセスと同じです。たとえば、12ラウンドのARIAアルゴリズムの暗号化ラウンドキーEK1、...、EK13は、それぞれ復号化ラウンドキーDK1、...、DK13に置き換えられます。

2.4. Components of ARIA

2.4. ARIAのコンポーネント

2.4.1. Round Functions

2.4.1. ラウンド関数

There are two types of round functions for ARIA. One is called an odd round function and is denoted by FO. It takes as input a pair (D,RK) of two 128-bit strings and outputs

ARIAには2種類のラウンド関数があります。1つは奇数ラウンド関数と呼ばれ、FOで示されます。2つの128ビット文字列と出力の入力としてペア（d、rk）としてかかります

FO(D,RK) = A(SL1(D ^ RK)).

fo（d、rk）= a（sl1（d ^ rk））。

The other is called an even round function and is denoted by FE. It takes as input a pair (D,RK) of two 128-bit strings and outputs

もう1つは均一な丸い関数と呼ばれ、Feで示されます。2つの128ビット文字列と出力の入力としてペア（d、rk）としてかかります

FE(D,RK) = A(SL2(D ^ RK)).

Fe（d、rk）= a（sl2（d ^ rk））。

Functions SL1 and SL2, called substitution layers, are described in Section 2.4.2. Function A, called a diffusion layer, is described in Section 2.4.3.

配置層と呼ばれる関数SL1およびSL2は、セクション2.4.2で説明されています。拡散層と呼ばれる関数Aは、セクション2.4.3で説明されています。

2.4.2. Substitution Layers

2.4.2. 置換層

ARIA has two types of substitution layers that alternate between rounds. Type 1 is used in the odd rounds, and type 2 is used in the even rounds.

Ariaには、ラウンドを交互に交互に行う2種類の置換レイヤーがあります。タイプ1は奇妙なラウンドで使用され、タイプ2は均等なラウンドで使用されます。

Type 1 substitution layer SL1 is an algorithm that takes a 16-byte string x0 || x1 ||...|| x15 as input and outputs a 16-byte string y0 || y1 ||...|| y15 as follows.

タイプ1置換レイヤーSL1は、16バイトの文字列x0を取得するアルゴリズムです||x1 || ... ||入力としてx15 16バイト文字列y0 ||y1 || ... ||Y15は次のとおりです。

y0 = SB1(x0), y1 = SB2(x1), y2 = SB3(x2), y3 = SB4(x3), y4 = SB1(x4), y5 = SB2(x5), y6 = SB3(x6), y7 = SB4(x7), y8 = SB1(x8), y9 = SB2(x9), y10= SB3(x10), y11= SB4(x11), y12= SB1(x12), y13= SB2(x13), y14= SB3(x14), y15= SB4(x15).

y0 = sb1（x0）、y1 = sb2（x1）、y2 = sb3（x2）、y3 = sb4（x3）、y4 = sb1（x4）、y5 = sb2（x5）、y6 = sb3（x6）、y7= sb4（x7）、y8 = sb1（x8）、y9 = sb2（x9）、y10 = sb3（x10）、y11 = sb4（x11）、y12 = sb1（x12）、y13 = sb2（x13）、y14 =SB3（x14）、y15 = sb4（x15）。

Type 2 substitution layer SL2 is an algorithm that takes a 16-byte string x0 || x1 ||...|| x15 as input and outputs a 16-byte string y0 || y1 ||...|| y15 as follows.

タイプ2置換レイヤーSL2は、16バイトの文字列x0を取得するアルゴリズムです||x1 || ... ||入力としてx15 16バイト文字列y0 ||y1 || ... ||Y15は次のとおりです。

y0 = SB3(x0), y1 = SB4(x1), y2 = SB1(x2), y3 = SB2(x3), y4 = SB3(x4), y5 = SB4(x5), y6 = SB1(x6), y7 = SB2(x7), y8 = SB3(x8), y9 = SB4(x9), y10= SB1(x10), y11= SB2(x11), y12= SB3(x12), y13= SB4(x13), y14= SB1(x14), y15= SB2(x15).

y0 = sb3（x0）、y1 = sb4（x1）、y2 = sb1（x2）、y3 = sb2（x3）、y4 = sb3（x4）、y5 = sb4（x5）、y6 = sb1（x6）、y7= Sb2（x7）、y8 = sb3（x8）、y9 = sb4（x9）、y10 = sb1（x10）、y11 = sb2（x11）、y12 = sb3（x12）、y13 = sb4（x13）、y14 =SB1（X14）、Y15 = SB2（X15）。

Here, SB1, SB2, SB3, and SB4 are S-boxes that take an 8-bit string as input and output an 8-bit string. These S-boxes are defined by the following look-up tables.

ここでは、SB1、SB2、SB3、およびSB4は、8ビット文字列を入力として8ビット文字列を出力するS-Boxeです。これらのSボックスは、次のルックアップ表で定義されています。

      SB1: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00 63 7c 77 7b f2 6b 6f c5 30 01 67 2b fe d7 ab 76 10 ca 82 c9 7d fa 59 47 f0 ad d4 a2 af 9c a4 72 c0 20 b7 fd 93 26 36 3f f7 cc 34 a5 e5 f1 71 d8 31 15 30 04 c7 23 c3 18 96 05 9a 07 12 80 e2 eb 27 b2 75 40 09 83 2c 1a 1b 6e 5a a0 52 3b d6 b3 29 e3 2f 84 50 53 d1 00 ed 20 fc b1 5b 6a cb be 39 4a 4c 58 cf 60 d0 ef aa fb 43 4d 33 85 45 f9 02 7f 50 3c 9f a8 70 51 a3 40 8f 92 9d 38 f5 bc b6 da 21 10 ff f3 d2 80 cd 0c 13 ec 5f 97 44 17 c4 a7 7e 3d 64 5d 19 73 90 60 81 4f dc 22 2a 90 88 46 ee b8 14 de 5e 0b db a0 e0 32 3a 0a 49 06 24 5c c2 d3 ac 62 91 95 e4 79 b0 e7 c8 37 6d 8d d5 4e a9 6c 56 f4 ea 65 7a ae 08 c0 ba 78 25 2e 1c a6 b4 c6 e8 dd 74 1f 4b bd 8b 8a d0 70 3e b5 66 48 03 f6 0e 61 35 57 b9 86 c1 1d 9e e0 e1 f8 98 11 69 d9 8e 94 9b 1e 87 e9 ce 55 28 df f0 8c a1 89 0d bf e6 42 68 41 99 2d 0f b0 54 bb 16

      SB2: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00 e2 4e 54 fc 94 c2 4a cc 62 0d 6a 46 3c 4d 8b d1 10 5e fa 64 cb b4 97 be 2b bc 77 2e 03 d3 19 59 c1 20 1d 06 41 6b 55 f0 99 69 ea 9c 18 ae 63 df e7 bb 30 00 73 66 fb 96 4c 85 e4 3a 09 45 aa 0f ee 10 eb 40 2d 7f f4 29 ac cf ad 91 8d 78 c8 95 f9 2f ce cd 50 08 7a 88 38 5c 83 2a 28 47 db b8 c7 93 a4 12 53 60 ff 87 0e 31 36 21 58 48 01 8e 37 74 32 ca e9 b1 70 b7 ab 0c d7 c4 56 42 26 07 98 60 d9 b6 b9 11 40 80 ec 20 8c bd a0 c9 84 04 49 23 f1 4f 50 1f 13 dc 90 d8 c0 9e 57 e3 c3 7b 65 3b 02 8f 3e e8 25 92 e5 a0 15 dd fd 17 a9 bf d4 9a 7e c5 39 67 fe 76 9d 43 b0 a7 e1 d0 f5 68 f2 1b 34 70 05 a3 8a d5 79 86 a8 c0 30 c6 51 4b 1e a6 27 f6 35 d2 6e 24 16 82 5f da d0 e6 75 a2 ef 2c b2 1c 9f 5d 6f 80 0a 72 44 9b 6c e0 90 0b 5b 33 7d 5a 52 f3 61 a1 f7 b0 d6 3f 7c 6d f0 ed 14 e0 a5 3d 22 b3 f8 89 de 71 1a af ba b5 81

      SB3: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00 52 09 6a d5 30 36 a5 38 bf 40 a3 9e 81 f3 d7 fb 10 7c e3 39 82 9b 2f ff 87 34 8e 43 44 c4 de e9 cb 20 54 7b 94 32 a6 c2 23 3d ee 4c 95 0b 42 fa c3 4e 30 08 2e a1 66 28 d9 24 b2 76 5b a2 49 6d 8b d1 25 40 72 f8 f6 64 86 68 98 16 d4 a4 5c cc 5d 65 b6 92 50 6c 70 48 50 fd ed b9 da 5e 15 46 57 a7 8d 9d 84 60 90 d8 ab 00 8c bc d3 0a f7 e4 58 05 b8 b3 45 06 70 d0 2c 1e 8f ca 3f 0f 02 c1 af bd 03 01 13 8a 6b 80 3a 91 11 41 4f 67 dc ea 97 f2 cf ce f0 b4 e6 73 90 96 ac 74 22 e7 ad 35 85 e2 f9 37 e8 1c 75 df 6e a0 47 f1 1a 71 1d 29 c5 89 6f b7 62 0e aa 18 be 1b b0 fc 56 3e 4b c6 d2 79 20 9a db c0 fe 78 cd 5a f4 c0 1f dd a8 33 88 07 c7 31 b1 12 10 59 27 80 ec 5f d0 60 51 7f a9 19 b5 4a 0d 2d e5 7a 9f 93 c9 9c ef e0 a0 e0 3b 4d ae 2a f5 b0 c8 eb bb 3c 83 53 99 61 f0 17 2b 04 7e ba 77 d6 26 e1 69 14 63 55 21 0c 7d

      SB4: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00 30 68 99 1b 87 b9 21 78 50 39 db e1 72 9 62 3c 10 3e 7e 5e 8e f1 a0 cc a3 2a 1d fb b6 d6 20 c4 8d 20 81 65 f5 89 cb 9d 77 c6 57 43 56 17 d4 40 1a 4d 30 c0 63 6c e3 b7 c8 64 6a 53 aa 38 98 0c f4 9b ed 40 7f 22 76 af dd 3a 0b 58 67 88 06 c3 35 0d 01 8b 50 8c c2 e6 5f 02 24 75 93 66 1e e5 e2 54 d8 10 ce 60 7a e8 08 2c 12 97 32 ab b4 27 0a 23 df ef ca d9 70 b8 fa dc 31 6b d1 ad 19 49 bd 51 96 ee e4 a8 41 80 da ff cd 55 86 36 be 61 52 f8 bb 0e 82 48 69 9a 90 e0 47 9e 5c 04 4b 34 15 79 26 a7 de 29 ae 92 d7 a0 84 e9 d2 ba 5d f3 c5 b0 bf a4 3b 71 44 46 2b fc b0 eb 6f d5 f6 14 fe 7c 70 5a 7d fd 2f 18 83 16 a5 c0 91 1f 05 95 74 a9 c1 5b 4a 85 6d 13 07 4f 4e 45 d0 b2 0f c9 1c a6 bc ec 73 90 7b cf 59 8f a1 f9 2d e0 f2 b1 00 94 37 9f d0 2e 9c 6e 28 3f 80 f0 3d d3 f0 25 8a b5 e7 42 b3 c7 ea f7 4c 11 33 03 a2 ac 60

For example, SB1(0x23) = 0x26 and SB4(0xef) = 0xd3. Note that SB3 and SB4 are the inverse functions of SB1 and SB2, respectively, and accordingly SL2 is the inverse of SL1.

たとえば、SB1（0x23）= 0x26およびSB4（0xef）= 0xd3。SB3とSB4はそれぞれSB1とSB2の逆関数であり、したがってSL2はSL1の逆であることに注意してください。

2.4.3. Diffusion Layer

2.4.3. 拡散層

Diffusion layer A is an algorithm that takes a 16-byte string x0 || x1 || ... || x15 as input and outputs a 16-byte string y0 || y1 ||...|| y15 by the following equations.

拡散レイヤーAは、16バイトの文字列x0を取得するアルゴリズムです||x1 ||... ||入力としてx15 16バイト文字列y0 ||y1 || ... ||次の方程式によるY15。

y0 = x3 ^ x4 ^ x6 ^ x8 ^ x9 ^ x13 ^ x14, y1 = x2 ^ x5 ^ x7 ^ x8 ^ x9 ^ x12 ^ x15, y2 = x1 ^ x4 ^ x6 ^ x10 ^ x11 ^ x12 ^ x15, y3 = x0 ^ x5 ^ x7 ^ x10 ^ x11 ^ x13 ^ x14, y4 = x0 ^ x2 ^ x5 ^ x8 ^ x11 ^ x14 ^ x15, y5 = x1 ^ x3 ^ x4 ^ x9 ^ x10 ^ x14 ^ x15, y6 = x0 ^ x2 ^ x7 ^ x9 ^ x10 ^ x12 ^ x13, y7 = x1 ^ x3 ^ x6 ^ x8 ^ x11 ^ x12 ^ x13, y8 = x0 ^ x1 ^ x4 ^ x7 ^ x10 ^ x13 ^ x15, y9 = x0 ^ x1 ^ x5 ^ x6 ^ x11 ^ x12 ^ x14, y10 = x2 ^ x3 ^ x5 ^ x6 ^ x8 ^ x13 ^ x15, y11 = x2 ^ x3 ^ x4 ^ x7 ^ x9 ^ x12 ^ x14, y12 = x1 ^ x2 ^ x6 ^ x7 ^ x9 ^ x11 ^ x12, y13 = x0 ^ x3 ^ x6 ^ x7 ^ x8 ^ x10 ^ x13, y14 = x0 ^ x3 ^ x4 ^ x5 ^ x9 ^ x11 ^ x14, y15 = x1 ^ x2 ^ x4 ^ x5 ^ x8 ^ x10 ^ x15.

y0 = x3 ^ x4 ^ x6 ^ x8 ^ x9 ^ x13 ^ x14、y1 = x2 ^ x5 ^ x7 ^ x8 ^ x9 ^ x12 ^ x15、y2 = x1 ^ x4 ^ x6 ^ x10 ^ x11 ^ x12 ^ x15、y3 =x0 ^ x5 ^ x7 ^ x10 ^ x11 ^ x13 ^ x14、y4 = x0 ^ x2 ^ x5 ^ x8 ^ x11 ^ x14 ^ x15、y5 = x1 ^ x3 ^ x4 ^ x9 ^ x10 ^ x14 ^ x15、y6 = x0 ^x2 ^ x7 ^ x9 ^ x10 ^ x12 ^ x13、y7 = x1 ^ x3 ^ x6 ^ x8 ^ x11 ^ x12 ^ x13、y8 = x0 ^ x1 ^ x4 ^ x7 ^ x10 ^ x13 ^ x15、y9 = x0 ^ x1 ^ ^x5 ^ x6 ^ x11 ^ x12 ^ x14、y10 = x2 ^ x3 ^ x5 ^ x6 ^ x8 ^ x13 ^ x15、y11 = x2 ^ x3 ^ x4 ^ x7 ^ x9 ^ x12 ^ x14、y12 = x1 ^ x2 ^ x6 ^x7 ^ x9 ^ x11 ^ x12、y13 = x0 ^ x3 ^ x6 ^ x7 ^ x8 ^ x10 ^ x13、y14 = x0 ^ x3 ^ x4 ^ x5 ^ x9 ^ x11 ^ x14、y15 = x1 ^ x2 ^ x4 ^ x5 ^x8 ^ x10 ^ x15。

Note that A is an involution. That is, for any 16-byte input string x, x = A(A(x)) holds.

Aは退縮であることに注意してください。つまり、16バイトの入力文字列xの場合、x = a（a（x））が保持されます。

3. Security Considerations

3. セキュリティに関する考慮事項

ARIA is designed to be resistant to all known attacks on block ciphers [ARIA03]. Its security was analyzed by the COSIC group of K.U.Leuven in Belgium [ARIAEVAL] and no security flaw has been found.

Ariaは、ブロック暗号に対するすべての既知の攻撃に耐性があるように設計されています[Aria03]。そのセキュリティは、ベルギーのK.U.LeuvenのCosicグループ[Ariaeval]によって分析され、セキュリティ上の欠陥は見つかりませんでした。

4. Informative References

4. 参考引用

[ARIAEVAL] Biryukov, A., et al., "Security and Performance Analysis of ARIA", K.U.Leuven (2003), available at http://www.cosic.esat.kuleuven.be/publications/ article-500.pdf

[Ariaeval] Biryukov、A.、et al。、「Ariaのセキュリティとパフォーマンス分析」、K.U.Leuven（2003）、http：//www.cosic.esat.kuleuven.be/publications/ article-500.pdfで入手可能

[ARIA03] Kwon, D., et al., "New Block Cipher: ARIA", ICISC 2003, pp. 432-445.

[Aria03] Kwon、D.、et al。、「New Block Cipher：Aria」、ICISC 2003、pp。432-445。

[ARIAKS] Korean Agency for Technology and Standards (KATS), "128 bit block encryption algorithm ARIA", KS X 1213:2004, December 2004 (In Korean).

[Ariaks]韓国技術標準機関（KATS）、「128ビットブロック暗号化アルゴリズムARIA」、KS X 1213：2004、2004年12月（韓国語）。

[ARIAPKCS] RSA Laboratories, PKCS #11 v2.20 Amendment 3 Revision 1: Additional PKCS #11 Mechanisms, January 2007.

[ariapkcs] RSA Laboratories、PKCS＃11 V2.20修正3改訂1：追加のPKCS＃11メカニズム、2007年1月。

[X.680] ITU-T Recommendation X.680 (2002) | ISO/IEC 8824-1:2002, Information technology - Abstract Syntax Notation One (ASN.1): Specification of basic notation.

[X.680] ITU-T推奨X.680（2002）|ISO/IEC 8824-1：2002、情報技術 - 抽象的な構文表記1（ASN.1）：基本表記の仕様。

[X.681] ITU-T Recommendation X.681 (2002) | ISO/IEC 8824-2:2002, Information technology - Abstract Syntax Notation One (ASN.1): Information object specification.

[X.681] ITU-T推奨X.681（2002）|ISO/IEC 8824-2：2002、情報技術 - 抽象的な構文表記1（ASN.1）：情報オブジェクト仕様。

[X.682] ITU-T Recommendation X.682 (2002) | ISO/IEC 8824-3:2002, Information technology - Abstract Syntax Notation One (ASN.1): Constraint specification.

[X.682] ITU-T推奨X.682（2002）|ISO/IEC 8824-3：2002、情報技術 - 要約構文表記1（ASN.1）：制約仕様。

[X.683] ITU-T Recommendation X.683 (2002) | ISO/IEC 8824-4:2002, Information technology - Abstract Syntax Notation One (ASN.1): Parameterization of ASN.1 specifications.

[X.683] ITU-T推奨X.683（2002）|ISO/IEC 8824-4：2002、情報技術 - 要約構文表記1（ASN.1）：ASN.1仕様のパラメーター化。

Appendix A. Example Data of ARIA

付録A. ARIAの例データ

Here are test data for ARIA in hexadecimal form.

ここでは、16進形のARIAのテストデータです。

A.1. 128-Bit Key

A.1. 128ビットキー

- Key : 000102030405060708090a0b0c0d0e0f - Plaintext : 00112233445566778899aabbccddeeff - Ciphertext: d718fbd6ab644c739da95f3be6451778

- キー：000102030405060708090A0B0C0D0E0F -PLANTEXTEXT：001122334455667788999AABBCCDEFEF -D718FBD6AB644C739DA95F3BE6517778

- Round key generators W0: 000102030405060708090a0b0c0d0e0f W1: 2afbea741e1746dd55c63ba1afcea0a5 W2: 7c8578018bb127e02dfe4e78c288e33c W3: 6785b52b74da46bf181054082763ff6d

- Encryption round keys e1: d415a75c794b85c5e0d2a0b3cb793bf6 e2: 369c65e4b11777ab713a3e1e6601b8f4 e3: 0368d4f13d14497b6529ad7ac809e7d0 e4: c644552b549a263fb8d0b50906229eec e5: 5f9c434951f2d2ef342787b1a781794c e6: afea2c0ce71db6de42a47461f4323c54 e7: 324286db44ba4db6c44ac306f2a84b2c e8: 7f9fa93574d842b9101a58063771eb7b e9: aab9c57731fcd213ad5677458fcfe6d4 e10: 2f4423bb06465abada5694a19eb88459 e11: 9f8772808f5d580d810ef8ddac13abeb e12: 8684946a155be77ef810744847e35fad e13: 0f0aa16daee61bd7dfee5a599970fb35

- Intermediate round values P1: 7fc7f12befd0a0791de87fa96b469f52 P2: ac8de17e49f7c5117618993162b189e9 P3: c3e8d59ec2e62d5249ca2741653cb7dd P4: 5d4aebb165e141ff759f669e1e85cc45 P5: 7806e469f68874c5004b5f4a046bbcfa P6: 110f93c9a630cdd51f97d2202413345a P7: e054428ef088fef97928241cd3be499e P8: 5734f38ea1ca3ddd102e71f95e1d5f97 P9: 4903325be3e500cccd52fba4354a39ae P10: cb8c508e2c4f87880639dc896d25ec9d P11: e7e0d2457ed73d23d481424095afdca0

A.2. 192-Bit Key

A.2. 192ビットキー

   Key       : 000102030405060708090a0b0c0d0e0f
               1011121314151617
   Plaintext : 00112233445566778899aabbccddeeff
   Ciphertext: 26449c1805dbe7aa25a468ce263a9e79

A.3. 256-Bit Key

A.3. 256ビットキー

   Key       : 000102030405060708090a0b0c0d0e0f
               101112131415161718191a1b1c1d1e1f
   Plaintext : 00112233445566778899aabbccddeeff
   Ciphertext: f92bd7c79fb72e2f2b8f80c1972d24fc

Appendix B. OIDs

付録B. oids

Here is an ASN.1 module conforming to the 2002 version of ASN.1 [X.680][X.681][X.682][X.683].

ASN.1 [X.680] [X.681] [X.682] [X.683]の2002年バージョンに準拠したASN.1モジュールはあります。

   AriaModesOfOperation {
   iso(1) member-body(2) korea(400) nsri(200046) algorithm (1)
   symmetric-encryption-algorithm(1) asn1-module(0) alg-oids(0) }

   DEFINITIONS IMPLICIT TAGS ::=
   BEGIN

   OID ::= OBJECT IDENTIFIER

-- Synonyms --

- 同義語 -

   id-algorithm OID ::=  { iso(1) member-body(2) korea(410) nsri(200046)
   algorithm(1)}

   id-sea OID ::= { id-algorithm symmetric-encryption-algorithm(1)}
   id-pad OID ::= { id-algorithm pad(2)}

   id-pad-null  RELATIVE-OID ::= {0} -- no padding algorithms identified
   id-pad-1     RELATIVE-OID ::= {1}
   -- padding method 2 of ISO/IEC 9797-1:1999

   -- confidentiality modes:
   -- ECB, CBC, CFB, OFB, CTR

   id-aria128-ecb OID ::= { id-sea aria128-ecb(1)}
   id-aria128-cbc OID ::= { id-sea aria128-cbc(2)}
   id-aria128-cfb OID ::= { id-sea aria128-cfb(3)}
   id-aria128-ofb OID ::= { id-sea aria128-ofb(4)}
   id-aria128-ctr OID ::= { id-sea aria128-ctr(5)}
      id-aria192-ecb OID ::= { id-sea aria192-ecb(6)}
   id-aria192-cbc OID ::= { id-sea aria192-cbc(7)}
   id-aria192-cfb OID ::= { id-sea aria192-cfb(8)}
   id-aria192-ofb OID ::= { id-sea aria192-ofb(9)}
   id-aria192-ctr OID ::= { id-sea aria192-ctr(10)}

   id-aria256-ecb OID ::= { id-sea aria256-ecb(11)}
   id-aria256-cbc OID ::= { id-sea aria256-cbc(12)}
   id-aria256-cfb OID ::= { id-sea aria256-cfb(13)}
   id-aria256-ofb OID ::= { id-sea aria256-ofb(14)}
   id-aria256-ctr OID ::= { id-sea aria256-ctr(15)}

-- authentication modes: CMAC

- 認証モード：CMAC

   id-aria128-cmac OID ::= { id-sea aria128-cmac(21)}
   id-aria192-cmac OID ::= { id-sea aria192-cmac(22)}
   id-aria256-cmac OID ::= { id-sea aria256-cmac(23)}

   -- modes for both confidentiality and authentication
   -- OCB 2.0, GCM, CCM, Key Wrap

   id-aria128-ocb2 OID ::= { id-sea aria128-ocb2(31)}
   id-aria192-ocb2 OID ::= { id-sea aria192-ocb2(32)}
   id-aria256-ocb2 OID ::= { id-sea aria256-ocb2(33)}

   id-aria128-gcm OID ::= { id-sea aria128-gcm(34)}
   id-aria192-gcm OID ::= { id-sea aria192-gcm(35)}
   id-aria256-gcm OID ::= { id-sea aria256-gcm(36)}

   id-aria128-ccm OID ::= { id-sea aria128-ccm(37)}
   id-aria192-ccm OID ::= { id-sea aria192-ccm(38)}
   id-aria256-ccm OID ::= { id-sea aria256-ccm(39)}

   id-aria128-kw OID ::= { id-sea aria128-kw(40)}
   id-aria192-kw OID ::= { id-sea aria192-kw(41)}
   id-aria256-kw OID ::= { id-sea aria256-kw(42)}

-- ARIA Key-Wrap with Padding Algorithm (AES version: RFC 5649)

- パディングアルゴリズムを備えたARIAキーワラップ（AESバージョン：RFC 5649）

   id-aria128-kwp OID ::= { id-sea aria128-kwp(43)}
   id-aria192-kwp OID ::= { id-sea aria192-kwp(44)}
   id-aria256-kwp OID ::= { id-sea aria256-kwp(45)}
      AriaModeOfOperation ::= AlgorithmIdentifier
   { {AriaModeOfOperationAlgorithms} }

   AriaModeOfOperationAlgorithms ALGORITHM ::= {
   aria128ecb  |aria128cbc  |aria128cfb  |aria128ofb  |aria128ctr  |
   aria192ecb  |aria192cbc  |aria192cfb  |aria192ofb  |aria192ctr  |
   aria256ecb  |aria256cbc  |aria256cfb  |aria256ofb  |aria256ctr  |
   aria128cmac |aria192cmac |aria256cmac |
   aria128ocb2 |aria192ocb2 |aria256ocb2 |
   aria128gcm  |aria192gcm  |aria256gcm  |
   aria128ccm  |aria192ccm  |aria256ccm  |
   aria128kw   |aria192kw   |aria256kw   |
   aria128kwp  |aria192kwp  |aria256kwp ,
   ... --Extensible
   }

   aria128ecb  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria128-ecb PARAMS AriaEcbParameters }
   aria128cbc  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria128-cbc PARAMS AriaCbcParameters }
   aria128cfb  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria128-cfb PARAMS AriaCfbParameters }
   aria128ofb  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria128-ofb PARAMS AriaOfbParameters }
   aria128ctr  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria128-ctr PARAMS AriaCtrParameters }

   aria192ecb  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria192-ecb PARAMS AriaEcbParameters }
   aria192cbc  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria192-cbc PARAMS AriaCbcParameters }
   aria192cfb  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria192-cfb PARAMS AriaCfbParameters }

   aria192ofb  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria192-ofb PARAMS AriaOfbParameters }
   aria192ctr  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria192-ctr PARAMS AriaCtrParameters }
      aria256ecb  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria256-ecb PARAMS AriaEcbParameters }
   aria256cbc  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria256-cbc PARAMS AriaCbcParameters }
   aria256cfb  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria256-cfb PARAMS AriaCfbParameters }
   aria256ofb  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria256-ofb PARAMS AriaOfbParameters }
   aria256ctr  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria256-ctr PARAMS AriaCtrParameters }

   aria128cmac ALGORITHM ::=
   { OID id-aria128-cmac PARAMS AriaCmacParameters }
   aria192cmac ALGORITHM ::=
   { OID id-aria192-cmac PARAMS AriaCmacParameters }
   aria256cmac ALGORITHM ::=
   { OID id-aria256-cmac PARAMS AriaCmacParameters }

   aria128ocb2 ALGORITHM ::=
   { OID id-aria128-ocb2 PARAMS AriaOcb2Parameters }
   aria192ocb2 ALGORITHM ::=
   { OID id-aria192-ocb2 PARAMS AriaOcb2Parameters }
   aria256ocb2 ALGORITHM ::=
   { OID id-aria256-ocb2 PARAMS AriaOcb2Parameters }

   aria128gcm  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria128-gcm PARAMS AriaGcmParameters }
   aria192gcm  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria192-gcm PARAMS AriaGcmParameters }
   aria256gcm  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria256-gcm PARAMS AriaGcmParameters }

   aria128ccm  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria128-ccm PARAMS AriaCcmParameters }
   aria192ccm  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria192-ccm PARAMS AriaCcmParameters }
   aria256ccm  ALGORITHM ::=
   { OID id-aria256-ccm PARAMS AriaCcmParameters }

   aria128kw   ALGORITHM ::= { OID id-aria128-kw }
   aria192kw   ALGORITHM ::= { OID id-aria192-kw }
   aria256kw   ALGORITHM ::= { OID id-aria256-kw }

   aria128kwp   ALGORITHM ::= { OID id-aria128-kwp }
   aria192kwp   ALGORITHM ::= { OID id-aria192-kwp }
   aria256kwp   ALGORITHM ::= { OID id-aria256-kwp }
      AriaPadAlgo ::= CHOICE {
       specifiedPadAlgo   RELATIVE-OID,
       generalPadAlgo     OID
   }

   AriaEcbParameters ::= SEQUENCE {
       padAlgo   AriaPadAlgo  DEFAULT specifiedPadAlgo:id-pad-null
   }

   AriaCbcParameters ::= SEQUENCE {
       m         INTEGER       DEFAULT 1,
       -- number of stored ciphertext blocks
       padAlgo   AriaPadAlgo   DEFAULT specifiedPadAlgo:id-pad-1
   }

   AriaCfbParameters ::= SEQUENCE {
       r         INTEGER,
       -- bit-length of feedback buffer, 128<=r<=128*1024
       k         INTEGER,
       -- bit-length of feedback variable, 1<=k<=128
       j         INTEGER,
       -- bit-length of plaintext/ciphertext block, 1<=j<=k
       padAlgo   AriaPadAlgo  DEFAULT specifiedPadAlgo:id-pad-null
   }

   AriaOfbParameters ::= SEQUENCE {
       j         INTEGER,
       -- bit-length of plaintext/ciphertext block, 1<=j<=128
       padAlgo   AriaPadAlgo  DEFAULT specifiedPadAlgo:id-pad-null
   }

   AriaCtrParameters ::= SEQUENCE {
       j         INTEGER,
       -- bit-length of plaintext/ciphertext block, 1<=j<=128
       padAlgo   AriaPadAlgo  DEFAULT specifiedPadAlgo:id-pad-null
   }

   AriaCmacParameters ::= INTEGER -- bit-length of authentication tag

   AriaOcb2Parameters ::= INTEGER -- bit-length of authentication tag

   AriaGcmParameters  ::= SEQUENCE {
       s       INTEGER,   -- bit-length of starting variable
       t       INTEGER    -- bit-length of authentication tag
   }
      AriaCcmParameters  ::= SEQUENCE {
       w      INTEGER (2|3|4|5|6|7|8),
       -- length of message length field in octets
       t      INTEGER (32|48|64|80|96|112|128)
       -- bit-length of authentication tag
   }

   ALGORITHM ::= CLASS {
       &id    OBJECT IDENTIFIER UNIQUE,
       &Type  OPTIONAL
   }
   WITH SYNTAX { OID &id  [PARAMS &Type] }

   AlgorithmIdentifier { ALGORITHM:AlgoSet } ::= SEQUENCE {
       algorithm    ALGORITHM.&id( {AlgoSet} ),
       parameters ALGORITHM.&Type( {AlgoSet}{@algorithm} ) OPTIONAL
   }

END

終わり

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